Secuenciación nanobiotecnológica ultrarrápida del ADN.

Los doctores G. Steven Huang, Yu-Shiun Chen y colaboradores de la Universidad Chiao Tung Nacional (NCTU) de Taiwán desarrollaron con éxito una técnica más rápida, precisa y económica para  secuenciar ADN. La técnica se presenta en el artículo “DNA sequencing using electrical conductance measurements of a DNA polymerase" publicado  el 5 de mayo en revista Nature Nanotechnology.

Mediante la combinación de un nanotransistor, construido con dos átomos de oro y una molécula de anticuerpo, unido a una ADN polimerasa, se puede acelerar el proceso de secuenciación del ADN con el fin de proporcionar una mejor herramienta para la medicina personalizada y la investigación genética.

Un genoma humano se compone de aproximadamente 3 mil millones de pares de bases de ADN. Incluso con la tecnología actual el proceso de secuenciación del ADN es relativamente lento y costoso. La técnica innovadora desarrollada por el equipo de la NCTU permite superar ambos problemas con una menor la tasa de error. La técnica permite secuenciar  las moléculas individuales de ADN mediante la medición de la conductancia eléctrica de una ADN polimerasa Phi29 mientras incorpora los nucleótidos a la cadena. La conductancia de la polimerasa se puede medir debido a que esta conectada (unida) al  nanotransistor  proteico. Por primera vez se puede seguir y “ver” todo el proceso de síntesis realizado por la polimerasa sin la utilización de equipamiento externo.

Un inteligente paso nanobiotecnológico para avanzar hacia la secuenciación masiva.

La biotecnología podrá con el hambre del mundo.

Alberto Luis D'Andrea

Biotecnología & Nanotecnología al Instante. Nº98

Aproximadamente 925 millones de personas en el mundo no comen lo suficiente para vivir saludables (FAO, 2012). Una de cada siete personas en la tierra se acuesta a dormir todas las noches con hambre. El hambre encabeza la lista de los 10 principales riesgos para la salud. Cada año muere más gente por el hambre que por otras causas como el SIDA, la malaria y la tuberculosis.Un tercio de las muertes en niños menores de cinco años en países en desarrollo están relacionadas con la desnutrición…

Dos corrientes de opinión pretenden establecer las causas del hambre en el mundo. Una la atribuye a la falta de producción de la cantidad necesaria de alimentos. La otra  sugiere que sobra capacidad para producir alimentos, el problema radica en la falta de los  recursos económicos necesarios para su compra por parte de los necesitados.

Curiosamente la biotecnología puede dar respuesta a las dos problemáticas señaladas. Su capacidad para producir más alimentos está ampliamente demostrada. A la revolución productiva de los transgénicos, le podemos agregar la posibilidad producir carne en birreactores en cualquier lugar del planeta o la de aprovechar al máximo la biotecnología de microalgas. A modo de ejemplo, la microalga spirulina (contiene un 70% de proteínas, calcio, fósforo y vitaminas) constituye un alimento anti-desnutricional completo, cultivable en piletones,  sobre tierras no aptas para cultivo. Solo tres gramos de spirulina por día pueden evitar la desnutrición en un niño…

En cuanto a la segunda problemática planteada ¿qué puede hacer la biotecnología para generar los recursos económicos necesarios para alimentar a los hambrientos?

Los primeros equipos para la secuenciación de los genomas en unas pocas horas y a un costo accesible (entre 100 y 1000 dólares) ya se están comercializando con fecha de entrega  en el 2013, constituyendo un punto de partida y de  inflexión en el conocimiento del genoma de 7000 millones de seres humanos y por ende en el inicio de la era de  una medicina personalizada  genético-molecular. Basta decir que unas 6000 enfermedades conocidas son producto de un único gen dañado. Estamos hablando ni más ni menos de un diagnóstico a nivel genético-molecular, terapias a nivel molecular y en disminuir en forma drástica los gastos en la salud mundial producto de tratamientos prolongados y costosos de enfermedades  crónicas terminales.  Esto permitirá una drástica disminución en los gastos destinados a la salud mundial y un volumen de recursos económicos liberados suficientemente importantes para ser utilizados por los estados en la generación-provisión de alimentos para los millones de habitantes de la tierra sin capacidad de adquirir alimento alguno.

Con la firme convicción de todos nosotros, la biotecnología podrá con el hambre del mundo.

Lecturas complementarias:

Carne Biotecnológica (sin animales ni campos)

La heredera de la soja.

La universidad para comprender al mundo.

El estudio de un fenómeno se puede hacer desde dos perspectivas: la holística y la reduccionista. La primera, se refiere a un estudio desde el todo y, la segunda, a un estudio desde las partes. Los fenómenos reales se deben tratar de forma compleja, dividiéndolos en pequeñas partes para facilitar su entendimiento, sólo se limita el campo de acción. Tanto la realidad como el pensamiento y el conocimiento son complejos y debido a esto, es preciso dominar la complejidad para entender el mundo.El pensamiento complejo integra todos los elementos que puedan aportar orden, claridad, distinción y precisión en el conocimiento, pero rechaza las consecuencias mutilantes, reduccionistas y unidimensionales conducentes a una simplificación abusiva. 

Debemos aceptar el reto de avanzar hacia el pensamiento complejo. La superespecialización nos ha condenado a la no comprensión del mundo. No se trata de negar el valor de la investigación específica y detallada sino la necesidad de complementarla con visiones transversales e integratorias.

La brecha entre el contexto universitario y el profesional se centra en el divorcio entre la superespecialización y la realidad compleja del contexto mundial.

Decíamos en la publicación Transformar la Universidad: “Es el momento oportuno para integrar el conocimiento científico y tecnológico. El conocimiento tecnológico ya se orienta hacia las denominadas tecnologías de convergencia, NBIC (nanotecnología, biotecnología, tecnologías de la información y cognotecnología), su captación por la universidad debería materializarse en algo como una Licenciatura en Tecnologías de Convergencia o Licenciatura en NBIC. Las ciencias naturales, las ciencias sociales, las ciencias humanas y el arte, hoy constituyen la denominada “cuarta cultura” su integración universitaria debería realizarse en algo como una Licenciatura en Cuarta Cultura”.

Integrar desde la universidad implica formar profesionales con las capacidades necesarias para comprender la realidad compleja del mundo.
Lecturas comlementarias:
Cuarta Cultura